ILUSTRACION

DETERMINACIÓN DEL TAMAÑO DE PLANTA

DEMANDA APARENTE = PRODUCCION + IMPORTACION - EXPORTACION

TAMAÑO DE LA PLANTA MÁXIMO

1. TAMAÑO DE PLANTA EN FUNCION DEL MERCADOLos datos históricos de la demanda aparente según los años determinados con el modelo anterior puede ser: Importación

Nº Año Importación (TM)

1 2004 193

2 2005 567

3 2006 412

4 2007 867

5 2008 634

6 2009 691

7 2010 754

8 2011 683

Fuente: comunidad andina (acuerdo de Cartagena)

Determinación de la demanda proyectada utilizando modelos econométricos:

Modelo lineal

A = 61,933B = 324,67R = 0,76R2 = 0,5787

BAxy

Modelo exponencial

A = 306,99B = 0,1289R = 0,739R2 = 0,5465

BxAey

Modelo Potencial

A = 260,67B = 0,568R = 0,8343R2 = 0,7322

Modelo semilogaritmico

A = 267,28B = 258,05R = 0,832R2 =0,693

XBAy ln

XABy

Con el modelo potencial se proyectará la demanda porque R2 = 0,7322 es el mayor de todos los modelos.

Nº Año TM/año

9 2012 1070

10 2013 1120

11 2014 1168

12 2015 1214

13 2016 1260

14 2017 1303

15 2018 1347

16 2019 1389

Se pretende captar solo el 30 % del mercado entonces se tiene:

Año Tasa de crecimiento Demanda para el proyecto

2012 - 3212013 4,652948 3362014 4,300647 3502015 3,997953 3642016 3,735076 3782017 3,44576 3912018 3,359797 4042019 3,119717 417

r (promedio) 3,801699714

Luego el tamaño óptimo se determina:

0

10RDT

rR 1

r (promedio)= 0.038017

038017.1038017.01 R

Si se sabe que:

)1(

))(1)(1(21

1 0

0

R

NR

R

Resolviendo por prueba y error: N=8

6.0

R=1.038017

Operando se tiene que:ηo = 3.31808939

Luego el Tamaño de Planta será:

3181.30 )038017.1(90516.320 x

año

TnT

To = 363.19908 Ton/año

Para una planta piloto

To = To (planta industrial)/5 To = 72.64 Ton/año

2. TAMAÑO DE PLANTA INTERMEDIO.2.1 TAMAÑO DE PLANTA EN FUNCION DE LA MATERIA PRIMAMateria prima: Caña de azúcar. La Producción de caña de azúcar en los últimos años es la siguiente:

Nº Año Producción TM/año

1 2002 8 000 000

2 2003 9 100 000

3 2004 9 550 00

4 2005 9 360 792

5 2006 9 787 216

6 2007 10 213 640

7 2008 10 640 064

8 2009 11 066 489

9 2010 11 492 913

Determinación de la producción proyectada de caña de azúcar utilizando modelos econométricos:

Modelo Lineal

R = 0,924R2 = 0,8545

Modelo Potencial

R = 0,89R2 = 0,8002

Modelo Exponencial

R = 0,92R2 = 0,8481

Modelo semilogaritmico

R = 0,841R2 = 0,741

Se proyecta la producción con el modelo Lineal

La distribución de materia prima útil para el 2011 es:

CAÑA DE AZUCAR (11 675 614 TM/año)

Fibra(40%) Concentrado (60%)

4670246 7 005 368

  Agua Melaza Azúcar

 

980 751,3  

420 322

5 604 295  

 Azúcar comestible Acido láctico(2%)

  411916 8406

Pretendiendo tomar el 3.1% del acido láctico producida en el mercado para el 2011.

Materia Prima =2601 TM /año

Rx.:

CH3CH(OH)CO2H + CH3CH2OH → CH3CH(OH)CO2CH2CH3 + H2O Ac. Láctico Etanol Lactato de Etilo Agua

Conociendo el rendimiento y conversión se obtiene:

Se obtiene el tamaño de planta = 342 TM/año

Para una planta piloto To = To (planta industrial)/5

To = 68,36 Ton/año

2.2 TAMAÑO DE PLANTA EN FUNCIÓN DE LA INVERSION.

α = factor de escala

α = 0,6 para Industria Química ;

α = 0,8 para Industria Alimentaria

α = 0,85 para Industria Metalúrgica

α = 0,95 para Industria Textil

Según el siguiente modelo:

1

2

1

2

T

T

C

C

Si : Se conoce que una planta similar de Lactato de Etilo

C1= $ 28 000 000 T1 = 25 004 TM año

c2 = $ 2 133 250 T2 = ?

Además 0,6 Y reemplazando en la Ecuación: 0,6 2133250 = [ T2 ] 28000000 25004

El tamaño de planta será de 342,36 TM añoPara una planta piloto To = To (planta industrial)/5 To = 68,5 TM/año

Distribución de aportes:

Socio Inversión ($)

A 70 500,00

B 30 750,00

C 24 375,00

D 504 375,00

Total Inversión 630 000,00

Préstamo (garantía/2) 165 550,00

Préstamo COFIDE (70%) 1 337 700,00

Capacidad de inversión 2 133 250,00

Descripción de las tecnologíasLa producción de lactato de etilo se basa en la reacción de esterificación entre ácido láctico y etanol produciendo lactato de etilo y agua.

Rx.: CH3CH(OH)CO2H + CH3CH2OH → CH3CH(OH)CO2CH2CH3 + H2O Ac. Láctico Etanol Lactato de Etilo Agua

Tecnología Nº 1 PROCESO PARA LA FABRICACION DE ACIDO LACTICO Y ALGUNOS DE SUS DERIVADOS A PARTIR DE LA FERMENTACION DE LA MELAZASe basa en el uso de melaza como materia prima, la tecnología consiste en obtener ácido láctico en primer lugar a partir de una fermentación en un medio de cultivo, para recuperar este ácido del medio de cultivo se lleva a cabo una fermentación con amoniaco, luego se separa este amoniaco con dióxido de carbono a alta presión y temperatura, simultáneamente se realiza la reacción de esterificación entre el etanol y el ácido láctico, la cual es de igual forma catalizada por este gas. Todos los productos se separan por adsorción en columnas de resinas catiónicas; donde se remueven residuos perjudiciales para la calidad del ácido láctico posteriormente esta corriente se somete a vaporización instantáneas al vacío en donde se separa ácido y lactato, en su mayoría ácido en el fondo; este ácido se usa para obtener lactato de calcio.

Tecnología Nº 2

METODO CONTINUO PARA LA FABRICACION DE LACTATO DE ETILO

Esta tecnología consiste en hacer reaccionar continuamente ácido láctico y etanol en un reactor de esterificación en presencia de un catalizador (resinas de intercambio iónico tipo Amberlyst15).Produciendo lactato de etilo, la mezcla que sale del reactor continuamente que consta de lactato de etilo, etanol, agua y diversos productos pesados debido al índice de conversión parcial de ácido láctico es sometido a una primera Torre de separación a presión reducida, los productos de fondo, ácido láctico en su mayoría; regresan al reactor y los del tope se someten a una destilación fraccionada obteniéndose lactato de etilo en los productos de fondos.

Selección de la tecnología Evaluación de la Tecnología Método de calificación y ponderación

calificación Puntaje Ponderación

Excelente 9-10 90-100

Bueno 6-8 60-80

Regular 3-5 30-50

Deficiente 1-2 10-20

FactoresTecnología 1 Tecnología 2

Puntaje Ponderado Puntaje Ponderado

Materia Prima e insumos MelazaAmoniaco CO2

Ácido láctico Etanol Ácido Sulfúrico Equipos (Tipos)Rendimiento

656

87

362536

6449

77787

4949496449

TOTAL 210 260

Con la tecnología 1 se obtiene muchos sub-productos, esto involucra mayor números de equipos y mayores procesos también para los productos finales. La mejor opción es la tecnología 2.

Desarrollo de la tecnología seleccionada a nivel de planta pilotoMétodo continúo de fabricación del lactato de Etilo Esta tecnología consiste en hacer reaccionar continuamente ácido láctico y etanol en un reactor de esterificación en presencia de un catalizador del tipo Amberlyst 15.Produciendo lactato de etilo, la mezcla que sale del reactor continuamente que consta de lactato de etilo, etanol, agua y diversos productos pesados debido al índice de conversión parcial de ácido láctico es sometido a una primera Torre de separación a presión reducida, los productos de fondo regresan al reactor y los del tope se someten a una destilación fraccionada obteniéndose lactato de etilo en los productos de fondos. El proceso desarrollado para la producción de lactato de etilo es el proceso de transformación.

Reacción Química del proceso CH3CH(OH)CO2H + CH3CH2OH → CH3CH(OH)CO2CH2CH3 + H2O Ac. Láctico Etanol Lactato de Etilo Agua

Reacción en medio catalítico.CH3CH2OH (etanol) se encuentra en exceso en una relación molar de:

Etanol = 2,5Ácido láctico

Conversión: 70%

TAMAÑO DE PLANTA EN FUNCION DE LA TECNOLOGIAEquipo Crítico: Reactor de esterificaciónProducción:Tecnología 1: 57,75Kg/hTecnología 2: 50 Kg/h

EQUIPO

CAPACIDAD DEL

EQUIPO

CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN

  Kg/h Kg/h TM/AÑO

Reactor 1 57.85 288787,2 57,75

Reactor 2 50Tecnología 1

año

Kg 787,2 2880,8x

año

260díasx

día

hrs 24x

h

Kg57,85

año

TM 57,75To

Tecnología 2

año

Kg600 2490,8x

año

días 260x

día

hrs 24x

h

Kg50

año

TM 49,92To

Para una planta piloto To = To (planta industrial)/5

To = 57,57 Ton/año

RESULTADOS:

TABLA 3: RESULTADOS COMPARATIVOS

TAMAÑO DE PLANTA (TM/Año)

En función del mercado

En función de la materia prima

En función de la inversión

En función de la tecnología

To = 72.64 To = 68.36 To = 68.5 Tecnología 1To = 57,75

Consideraciones Consideraciones Consideraciones Consideraciones